KR101849207B1 - 배관용 필터장치 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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Abstract

배관용 필터장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치는 제1 유체배관과 제2 유체배관 사이에 회전장치를 매개로 회전 가능하게 제공되고, 필터가 내장되는 다수의 필터 장착홀이 구비된 필터 케이싱과, 제1 유체배관과 제2 유체배관 중 어느 하나에서 분기되는 역세배관을 포함하고, 다수의 필터 장착홀 중 어느 하나는 제1 유체배관과 제2 유체배관을 연통하고, 다수의 필터 장착홀 중 다른 하나는 역세배관과 연통된다.

Description

배관용 필터장치{FILTER DEVICE FOR PIPE}
본 발명은 배관용 필터장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 흐르는 배관에 설치되는 필터장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업 현장에 사용되고 있는 유체 운반용 배관에는 이물질을 거르기 위한 필터가 내장된다.
이러한 필터는 장기간 사용 시 이물질이 누적되게 되고, 누적된 이물질은 필터의 기능을 저하시킴에 따라 유체의 공급이 원활하지 않으며, 펌프의 공회전을 유발하여 발열로 인한 설비고장을 일으키는 원인이 된다.
따라서 작업자는 주기적으로 필터의 청소 작업을 수행하여야 하며, 필터의 청소를 위해 필터가 내장된 배관 부분을 해체한 후 필터를 분해하여 이물질을 제거하는 작업을 수행하게 된다.
따라서 필터를 청소하는 동안에는 유체가 흐르는 배관을 분해하여야 하므로 청소 작업 중에는 유체의 흐름이 차단되어 설비의 운행을 중단하여야 하는 문제가 발생한다.
한국공개특허 제2002-0020120호(2002.03.14 공개)
본 발명의 실시 예들은 유체의 흐름을 중단하지 않으면서 필터 청소가 가능한 배관용 필터장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 유체배관과 제2 유체배관 사이에 회전장치를 매개로 회전 가능하게 제공되고, 필터가 내장되는 다수의 필터 장착홀이 구비된 필터 케이싱과, 상기 제1 유체배관과 상기 제2 유체배관 중 어느 하나에서 분기되는 역세배관을 포함하고, 상기 다수의 필터 장착홀 중 어느 하나는 상기 제1 유체배관과 상기 제2 유체배관을 연통하고, 상기 다수의 필터 장착홀 중 다른 하나는 상기 역세배관과 연통되는 배관용 필터장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 필터 장착홀과 대응하는 배관들 사이의 기밀 유지를 위해 상기 필터 케이싱의 양측에 밀착 지지되는 실링 패드를 더 포함한다.
또한 상기 필터 케이싱은 상기 실링 패드 사이에서 회전할 수 있게 지지되는 원통 형상으로 이루어지고, 상기 실링 패드는 상기 필터 케이싱과 대응하는 원판 형태로 이루어지며, 상기 유체배관들과 연결되는 제1 연통공과, 상기 역세배관과 연결되는 제2 연통공이 마련될 수 있다.
또한 상기 다른 하나의 필터 장착홀에 연결된 배수배관을 더 포함하고, 상기 역세배관에서 공급된 유체는 상기 다른 하나의 필터 장착홀에 마련된 필터를 세척한 후 상기 배수배관을 통해 배수될 수 있다.
또한 상기 역세배관과 상기 배수배관에는 유체의 흐름을 제어하기 위한 개폐밸브가 각각 설치될 수 있다.
또한 상기 회전장치는 동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 구동기어 및 상기 구동기어와 맞물리도록 상기 필터 케이싱의 외면 둘레를 따라 마련된 링기어를 포함한다.
본 발명의 실시 예들은 배관 내에 내장된 필터의 청소 작업의 어려움을 해소함과 아울러 필터를 청소하는 동안의 설비의 운행을 중단할 필요가 없어 설비 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 여과 시 유체의 흐름을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 세척 시 유체의 흐름을 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 배관용 필터장치(10)는 유체배관(3,4)을 통해 펌프(미도시)로 공급되는 유체에 포함된 이물질을 거를 수 있도록 펌프의 상류 측 유체배관(3,4)에 설치될 수 있다.
필터장치(10)는 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4) 사이에서 기밀을 유지한 채로 회전할 수 있게 설치되는 필터 케이싱(20)과, 필터 케이싱(20)을 회전 구동하는 회전장치(30)을 포함한다.
필터 케이싱(20)은 원통 형상으로 이루어질 수 있고, 회전축(21)을 기준으로 원주방향을 따라 동일간격으로 이격 배치되는 다수의 필터 장착홀(23)이 마련될 수 있다.
필터 장착홀(23)은 유체배관과 대응하는 직경을 갖는 중공 원통 형상으로 이루어질 수 있고, 필터 장착홀(23)에는 각각 이물을 거르기 위한 필터(40)가 각각 배치될 수 있다.
필터(40)는 일단이 밀폐되며 타단은 개방된 원추형상으로 이루어져, 필터 장착홀(23) 내측에 삽입될 수 있다.
필터(40)의 개방된 타단은 제2 유체배관(4)의 내경과 동일한 직경을 가질 수 있고, 필터 케이싱(20)의 외면에 볼트 결합방식에 의해 필터 장착홀(23)에서 분리 가능하게 결합될 수 있다.
이를 통해, 제1 유체배관(3)에서 제2 유체배관(4) 쪽으로 유입되는 유체는 다수의 필터 장착홀(23) 중 어느 하나에 배치된 필터(40)에 의해 이물질이 걸려진 후 펌프에 제공되게 된다.
회전장치(30)는 동력을 제공하는 모터(31)와, 모터(31)의 동력을 전달받아 회전하는 구동기어(33) 및 구동기어(33)와 맞물리도록 필터 케이싱(20)의 외면 둘레를 따라 마련된 링기어(35)를 포함할 수 있다.
모터(31)는 연속적 방향 전환 또는 단계적 방향전환을 구현하는 모터 또는 스텝모터로 이루어질 수 있고, 필터 케이싱(20)의 외측에 설치될 수 있다.
모터(31)와 구동기어(33) 사이에는 모터(31)의 회전수를 일정 비율로 줄이는 감속기가 설치될 수 있다.
또한 모터(31)는 기어 박스가 내장된 기어드 모터로 구성될 수 있다.
이러한 회전장치(30)는 필터 케이싱(20)을 회전 구동할 수 있는 구성이라면 벨트, 풀리 및 기어 등의 조합에 의해 구성될 수도 있다.
회전장치(30)에 의해 필터 케이싱(20)이 소정 각도 회전하면, 다수의 필터 장착홀(23)은 순차적으로 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4) 사이에 위치되게 된다.
이때 다수의 필터 장착홀(23) 중 하나는 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4) 사이에 위치되어 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4)을 서로 연통시키고, 다른 하나의 필터 장착홀(23)은 필터(40)의 세정을 위한 역세배관(8)과 연결될 수 있다.
역세배관(8)은 제2 유체배관(4)에서 분기될 수 있다. 즉 역세배관(8)은 일단이 필터(40)에 의해 정화된 유체가 흐르는 제2 유체배관(4)에서 분기된 후 타단은 세정이 필요한 필터(40)가 배치된 다른 하나의 필터 장착홀(23)과 연결될 수 있다.
역세배관(8)에는 제2 유체배관(4)으로부터 공급된 유체의 흐름을 제어하기 위한 개폐밸브(9)가 설치될 수 있다.
역세배관(8)과 연결된 필터 장착홀(23)에는 필터(40)를 세척한 유체를 배수하기 위한 배수배관(6)이 연결되고, 배수배관(6)에는 배수배관(6)에 흐르는 유체의 흐름을 제어하기 위한 개폐밸브(7)가 설치될 수 있다.
한편 필터 케이싱(20)이 회전할 때 필터 장착홀(23)을 통한 유체의 누설을 방지할 수 있도록 필터 케이싱(20)의 양측에는 실링 패드(50)가 밀착 지지될 수 있다.
실링 패드(50)는 내마모성, 내마찰성 및 윤활성이 우수한 재질인 메커니컬 실(mechanical seal) 형태로 마련될 수 있다.
실링 패드(50)는 필터 케이싱(20)의 측면과 대응하는 원판 형태로 구비될 수 있고, 유체배관(3,4), 역세배관(8) 및 배수배관(6)에 고정 지지될 수 있다.
실링 패드(50)는 필터 케이싱(20)이 회전할 때 필터 장착홀(23)과 배관(3,4,6,8) 사이 틈새를 통해 유체의 누설을 방지할 수 있도록 필터 케이싱(20)의 측면에 면 밀착되게 지지될 수 있다.
실링 패드(50)에는 유체배관(3,4)과 하나의 필터 장착홀(23)을 연통하기 위한 제1 연통공(51)과, 역세배관(8) 및 배수배관(6)과 필터 장착홀(23)을 연통시키기 위한 제2 연통공(53)이 마련될 수 있다.
한편 본 발명의 실시 예에서는 실링 패드(50)가 배관들에 고정되고, 실링 패드(50) 사이에서 필터 케이싱(20)이 회전할 수 있게 지지된 구성에 대하여 설명하나, 이와 달리 필터 케이싱(20)에 실링 패드(50)가 일체로 고정될 수 있다. 이 경우, 실링 패드에는 다수의 필터 장착홀과 대응하는 개수의 연통공이 구비될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 배관용 필터장치의 작동에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저 도 4와 같이 제1 유체배관(3)으로부터 제2 유체배관(4)으로 흐르는 유체는 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4)을 연결하는 필터 장착홀(23)에 배치된 필터(40)에 의해 이물질이 걸러진 후 펌프로 공급되게 된다.
장시간 동안 사용된 경우 필터(40)에는 이물질이 과다하게 부착되고, 이로 인해 필터(40)의 구멍은 막혀 차압이 발생됨에 따라 제2 유체배관(4)을 통해 펌프로의 유체 공급이 줄어들게 된다.
이때 회전장치(30)는 필터 케이싱(20)을 소정 각도 회전시킴에 의해 다른 필터 장착홀(23)에 배치된 새로운 필터(40)가 제1 유체배관(3)과 제2 유체배관(4)을 연결하도록 위치시킨다. 이때 회전장치(30)는 저속으로 필터 케이싱(20)을 회전시킴에 의해 실링 패드(50)와의 마찰에 의한 마모를 방지할 수 있다.
이러한 필터 케이싱(20)의 회전을 순차적으로 반복하게 되면, 이물질이 부착된 필터(40)는 역세배관(8)과 연통되는 위치로 이동하게 된다.
이후, 도 5와 같이 역세배관(8) 및 배수배관(6)에 각각 설치된 개폐밸브(9)를 열게 되면, 역세배관(8)에 흐르는 유체는 이물질이 부착된 필터(40)의 내부로 유입되어 필터(40)의 세척을 수행하게 된다.
따라서 작업자가 별도로 유체배관에 배치된 필터(40)의 청소 및 교체가 필요치 않게 되므로 필터 청소를 위한 비용 및 시간을 절약할 수 있게 되고, 필터(40)를 청소하는 동안 유체배관에 흐르는 유체의 흐름이 차단되지 않으므로 유체배관과 연결된 설비의 가동이 멈추는 것을 방지하여 설비 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
3,4: 유체배관, 6: 배수배관,
8: 역세배관, 10: 필터장치,
20: 필터 케이싱, 23: 필터 장착홀,
30: 회전장치, 31: 모터,
33: 구동기어, 35: 링기어,
40: 필터, 50: 실링 패드,
51: 제1 연통공, 53: 제2 연통공.

Claims (6)

  1. 제1 유체배관과 제2 유체배관 사이에서 회전장치를 매개로 회전 가능하게 제공되고, 필터가 내장되는 다수의 필터 장착홀이 구비된 필터 케이싱;
    상기 제1 유체배관과 상기 제2 유체배관 중 어느 하나에서 분기되는 역세배관; 및
    상기 필터 장착홀과 대응하는 배관들 사이의 기밀 유지를 위해 상기 필터 케이싱의 양측에 밀착 지지되는 실링 패드;를 포함하고,
    상기 다수의 필터 장착홀 중 어느 하나는 상기 제1 유체배관과 상기 제2 유체배관을 연통하고, 상기 다수의 필터 장착홀 중 다른 하나는 상기 역세배관과 연통되고,
    상기 필터 케이싱은 상기 실링 패드 사이에서 회전할 수 있게 지지되는 원통 형상으로 이루어지고,
    상기 실링 패드는 상기 필터 케이싱과 대응하는 원판 형태로 이루어지며, 상기 유체배관들과 연결되는 제1 연통공과, 상기 역세배관과 연결되는 제2 연통공이 마련되는 배관용 필터장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다른 하나의 필터 장착홀에 연결된 배수배관을 더 포함하고,
    상기 역세배관에서 공급된 유체는 상기 다른 하나의 필터 장착홀에 마련된 필터를 세척한 후 상기 배수배관을 통해 배수되는 배관용 필터장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 역세배관과 상기 배수배관에는 유체의 흐름을 제어하기 위한 개폐밸브가 각각 설치되는 배관용 필터장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전장치는 동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 구동기어 및 상기 구동기어와 맞물리도록 상기 필터 케이싱의 외면 둘레를 따라 마련된 링기어를 포함하는 배관용 필터장치.
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